Managed hosting door True

Afspraken over digitale interface tussen LCD en PC

De strijd om een vloeibare standaard

 

Zolang liquid crystal displays relatief zoveel duurder zijn dan gewone beeldbuizen, blijft de belangstelling achter. En tot het moment dat er geen algemeen aanvaarde standaard is voor een digitale interface tussen dit soort schermen en de PC zal een doorbraak nog op zich laten wachten. Maar er gloort hoop. Inmiddels zijn de definitieve specificaties voor de Digital Visual Interface vastgelegd. Nog wel niet over de volle breedte geaccepteerd, maar er �s sprake van een de facto standaard. De overgang naar het digitale tijdperk is ook hier ingezet, stelt een sales manager van Nokia.

Hoewel beeldschermen op basis van vloeibare kristallen, de zogenoemde liquid crystal displays of lcd's nog steeds als duur beschouwd worden, hebben zij al een spectaculaire prijsdaling achter de rug. Toch kosten ze vaak nog een veelvoud van hun overeenkomstige crt- (cathode ray tube)-broertjes, beter bekend als de 'dikke' beeldbuizen voor PC's en televisie-apparaten. Deze kathodestraalbuizen maken gebruik van elektroluminescentie.
Terwijl lcd's voorheen een elitair nicheproduct vormden, kan inmiddels zowat elke belangrijke computerfabrikant een dergelijk plat scherm aanbieden. Een verklaring hiervoor is gedeeltelijk te vinden in het succes van mobiele toestellen. Met name het succes van laptopcomputers heeft de vraag naar en de productie van deze schermen aanzienlijk opgedreven. Verwacht wordt dat eindgebruikers pas de aankoop van een lcd zullen overwegen wanneer de prijs ervan 1,5 tot 2 maal hoger ligt dan die van een crt (beeldbuis) met een even groot scherm. Op dit moment is dat echter nog niet het geval.
Maar de relatief hoge prijs vormt niet de enige drempel die de algemene doorbraak van de lcd in de weg staat. Tot op heden is er nog steeds geen standaard voor de digitale interface tussen de digitale lcd's en PC's waar álle betrokken partijen zich eenzijdig achter scharen.

Analoge markt

'Liquid crystal displays' zijn van nature digitaal. In de meest voorkomende configuratievorm, de laptop, worden zij ook digitaal aangestuurd. Dit in tegenstelling tot de traditionele bureaucomputer, die initieel ook een digitaal signaal genereert maar dit, voor het naar het scherm wordt doorgestuurd, via een digitaal/analoog-schakelaar omzet in een seriële analoge datastroom. Deze datastroom wordt via de videokabel naar de analoge beeldbuis (crt) verstuurd.
Over de jaren heen heeft de analoge interface zijn waarde meer dan bewezen. In de laatste tien jaar heeft hij het mogelijk gemaakt de resolutie op te drijven van 640x480 (VGA) tot 1600x1200 (UXGA) zonder dat aan de video-aansluiting iets gewijzigd hoefde te worden. De standvastigheid van de VGA-connector (15 pinnen) liet monitorleveranciers toe zich toe te leggen op het verbeteren van de beeldkwaliteit en de resolutie.
Toen kwam de lcd. Om voor dit digitale scherm een maximale afzetmarkt te scheppen, kozen de fabrikanten aanvankelijk voor een analoge interface. Een voor de hand liggende keuze want op die manier waren zij er immers zeker van dat hun platte schermen probleemloos op elke bestaande PC (of Macintosh) konden worden aangesloten. Hoewel deze analoge interface een duurdere keuze is dan een standaard digitale interface, verzekert een analoge interface namelijk een maximale compatibiliteit. Enkel door de digitale lcd's te voorzien van een analoge interface waren deze schermen op een bijna uitsluitend analoge markt met succes te introduceren.
Deze situatie heeft echter tot gevolg dat het oorspronkelijk digitale signaal vóór transmissie in een analoog signaal wordt omgezet, dat vanuit de computer door de kabel naar het scherm wordt verstuurd, om bij aankomst opnieuw geconverteerd te worden naar een digitaal signaal. Bij deze omschakeling treedt onvermijdelijk een kwaliteitsverlies op en gaat een bepaalde hoeveelheid data gewoonweg verloren. Maar de meerwaarde van een lcd schuilt, naast de compactere behuizing, nu juist in de betere algemene beeldkwaliteit en het flikkervrije beeld. Dat is tegelijk ook de reden waarom een belangrijke afzetmarkt van deze schermen die sectoren zijn, waar een excellente beeldkwaliteit van het hoogste belang is, zoals bijvoorbeeld de professionele markt van desktoppublishers. Hoewel lcd's dankzij hun hogere resoluties dus alles in huis hebben om het in deze sectoren helemaal te maken, kunnen ook deze hoge resoluties de pixelfouten die inherent zijn aan een analoog signaal niet elimineren, wat hun doorbraak in deze sectoren aanvankelijk dan ook remde.
Het voor de hand liggende alternatief is het digitale datasignaal over het gehele transmissieproces digitaal te houden - van het grafische subsysteem van de computer tot de 'display drivers' van het scherm. Enkel op die manier blijft het signaal intact en is een perfecte beeldkwaliteit te garanderen. Toen was het nog slechts wachten op een algemene standaardoplossing voor de communicatie van dit digitale signaal (zie de tabel Transmissie van bron tot scherm).

Protocollen en standaarden

Verschillende organisaties kwamen op de proppen met verschillende standaarden die steunen op verschillende protocollen. De Vesa, de Video Equipment Standards Association, dient zelf voorstellen in en staat verder in voor de ratificatie van overige initiatieven. In Europa en de Verenigde Staten waren er slechts twee verschillende protocollen die een kans van slagen hadden, hoewel ook binnen één protocol vaak geen eensgezindheid bestond over connectoren, pinnen of kabels die de oplossingen moesten bieden. Al snel werden twee protocollen in overweging genomen: LVDS (low voltage differential signaling) en TMDS (transition minimized differential signaling). Hoewel beide nagenoeg gelijk zijn in concept verschillen ze aanzienlijk in praktijk. Tmds was oorspronkelijk bekend als Panel Link, een merkenspecificatie van Silicon Image.
Aanvankelijk werden op basis van deze twee protocollen drie standaarden ontwikkeld, die elk door een verschillende organisatie naar voren werden geschoven. Vesa zelf ontwikkelde de Plug&Display-standaard, gebaseerd op het Tmds-protocol. De DFP Group, een werkgroep die bestaat uit verschillende ondernemingen, schoof de Digital Flat Panel-standaard naar voren, gebaseerd op het Panel Link-protocol (later Tdms). De VICI-groep tenslotte (Visual Interface Consortium, International) propageerde de Open LDI-standaard op basis van het Lvds-protocol.
De P&D-standaard had vanaf het begin het voordeel dat hij ondersteund werd door een belangrijke standaardisatieorganisatie, Vesa, maar heeft dan weer een duurdere connector nodig. DFP wekte eerst wel wat verwachtingen, maar ondersteunde aanvankelijk geen resoluties boven XGA (1024x768). Na verloop van tijd zou ook DFP het groene licht krijgen van Vesa. Open LDI, hoewel niet ondersteund door Vesa bleef een interessante optie vanwege de mogelijkheid om als schakel te dienen tussen de nieuwe flat panels en de bestaande notebook computers.
Tegelijkertijd werkte de Japan Electronics Industry Display Association (Jeida ), een aparte standaardisatie-organisatie van lcd- en systeemleveranciers onder voorzitterschap van Hitachi en Toshiba, aan de DISM (display interface standard for monitors).
Deze standaard probeerde een enkele oplossing te ontwikkelen die niet minder dan zes verschillende protocollen ondersteunt. Tenslotte lanceerde ook Sony een standaard: de GVIF-standaard (gigabit video interface). Het grote voordeel hiervan: er is slechts één enkele differentiële kabel nodig, daar waar Lvds/LDI en Tmds vier aparte kabels vereisen (voor rode, groene en blauwe data en een 'clock'). Bijgevolg blijft de Gvif-kabel erg dun en flexibel waardoor hij uiterst geschikt wordt voor palmtops of digitale camera's. Een ander voordeel van Gvif is de grote afstand waarover data te vervoeren zijn - tot twintig meter.
Deze versplintering was een rechtstreeks gevolg van de Japanse cultuur, waarin naar iedereen geluisterd wordt en de gewoonte vereist dat elk ingediend voorstel ook daadwerkelijk wordt opgenomen.

Strijd zonder winnaar

Aangezien DFP en P&D beide het Tmds-protocol onderschrijven ontspon zich in eerste instantie een tweestrijd tussen Tmds en Lvds. Aanhangers van Lvds/LDI, National Semiconductors en Texas Instruments, maakten zich er sterk voor dat h�n protocol - zowel wat betreft bandbreedte als betrouwbaarheid - in elk geval beter zou worden dan Tmds. In het Tmds-kamp stelde men dan weer dat voor Lvds slechts een toekomst in laptopcomputers was weggelegd, terwijl de uiteindelijke standaard een interface moest ondersteunen in de mobiele en de desktop-omgeving. Daarenboven kwam Lvds met de nodige vertraging op de markt, een achterstand die maar moeilijk weg te werken bleek.
Al snel waren insiders het erover eens dat Tmds als protocol heel wat opties biedt. Concreet zou dit betekenen dat de uiteindelijke strijd zou worden uitgevochten tussen DFP en P&D, twee standaarden die het Tmds-protocol onderschrijven. Maar de uiteindelijke keuze voor één van beide standaarden zou nog lang op zich laten wachten. De strijd tussen DFP, met een 20-pins connector, en P&D, met een 30-pins connector, zette al spoedig een stevige rem op de snelle ontwikkeling en doorbraak van lcd's. DFP werd aanvankelijk aan Vesa voorgesteld als een tussentijdse oplossing om de overgang naar een volledig digitale P&D-interface bij de gebruiker te verzachten. Maar een overgangsoplossing was wellicht het laatste waar de markt op zat te wachten. Daarenboven werd DFP zelf steeds meer als volwaardig alternatief voor P&D naar voren geschoven en in maart 1999 ratificeerde Vesa DFP als digitale interfacestandaard.
De onenigheid tussen P&D en DFP zou uiteindelijk nog de zwaarste en bovenal de langste worden. Zo lang zelfs dat de definitieve doorbraak van lcd's in het gedrang kwam. Grafische huizen en monitorfabrikanten namen een afwachtende houding aan, omdat een dubbelzinnige situatie met twee standaarden het concept waarbij elke monitor aan elke PC kan gekoppeld worden, op de helling zette.
Een belangrijk verschil tussen DFP en P&D vormt ook de USB (universal serial bus) - de universele stekkerbus, die wel ondersteund werd door P&D, maar niet door DFP. Bovendien ondersteunde DFP het hot-plug concept niet.
Het duel duurde zo lang dat boze tongen beweerden dat niet alleen technologische twistpunten aan de basis van dit conflict konden liggen. Anderen wezen dan weer op het feit dat driekwart van alle monitoren tezamen met een PC geleverd wordt en dat de splitsing een poging was om gebruikers vast te koppelen aan één bepaalde interface en dus ook een bepaald PC-merk. Het scenario van de duellerende standaarden zou volgens sommigen de markt er op termijn zelfs toe gebracht hebben om te kiezen voor de platte 'vloeibare' monitoren met een analoge interface of om het zelfs helemaal bij de kathodebuis te houden.
De strijd tussen DFP en P&D bleek een strijd zonder winnaar. Maar het waren niet alleen de twee voorgestelde standaarden die schijnbaar vruchteloos naar een overwinning hengelden - ook de eindgebruiker dreigde, door de chaos die gecreëerd werd, het slachtoffer te worden. Het grootste slachtoffer was wellicht de digitale lcd zelf, die zijn snelle doorbraak door de standaardentwist zag kelderen.

De verzoening

Terwijl de strijd om de standaard volop woedde, besloten Intel en Microsoft in september 1998 de Digital Display Working Group (DDWG) op te richten. Andere belangrijke deelnemers zijn Compaq, Dell, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, Nec en Silicon Image. Verder stond de werkgroep open voor alle andere mogelijke partijen. Hoewel de leden van deze werkgroep allemaal actieve Vesa-leden zijn, is zij volledig onafhankelijk van de standaardorganisatie. De kracht van de werkgroep schuilt in het kleinschalige karakter ervan. Het stelt haar in staat om snel en flexibel te opereren. Eerst wilde zij vooral klaarheid scheppen in de heersende wanorde om vervolgens een specificatie uit te bouwen die vollediger is dan P&D of DFP, zonder de kansen en mogelijkheden van DFP of P&D zelf in het gedrang te brengen. De werkgroep zelf kiest immers voor de technologie Pannel Link (of Tmds) van Silicon Image, wat ook voor P&D en FDP het onderliggende protocol is.
Belangrijk voor de Digitale Display-werkgroep was dat de gekozen standaard gebaseerd is op Open IP (Open Intellectual Property), een wederzijdse overeenkomst tussen ondernemingen om patenten en andere intellectuele eigendommen die bijdragen tot de gezochte specificatie, vrij van royalty's in licentie te geven.

DVI - een de facto standaard

In februari 1999 stelde de DDWG voor het eerst de details voor van de toekomstige Digital Video Interface-standaard, de nieuwe digitale interface voor 'flat panels'. Deze interface kan in zekere mate beschouwd worden als een samenraapsel van verschillende bestaande specificaties met, bijgevolg, voor elk wat wils. Belangrijk is dat DVI voor geen enkele bestaande technologie de deur sluit.
De digitale video-interface volgt P&D's filosofie dat gebruikers in de toekomst een enkelvoudige connector willen die zowel een analoge als een digitale aansluiting mogelijk maakt. Vanaf het begin lieten belangrijke spelers als Compaq en IBM weten DVI, mocht dit de definitieve standaard worden, volledig te volgen. In maart 1999, na een ontwikkelingstijd van slechts vijf maanden, presenteerde de werkgroep de definitieve standaard. DVI ondersteunt zowel de bestaande analoge VGA-interfaces als het digitale signaalsysteem van Tmds dat in DFP en P&D gebruikt wordt. De standaard heeft een levensverwachting van tien jaar meegekregen.
Hoewel DVI zoveel mogelijk kenmerken van het Tmds-protocol wil volgen, werden bepaalde accessoirefuncties overboord gegooid. Zo is in de DVI-connector geen aansluiting voorzien voor USB, dat voor een gedeelte aan de basis lag van vroegere conflicten tussen DFP en P&D.
In een overgangsperiode naar een uitsluitend digitale interface voorziet DVI in twee connectoren met gelijke eigenschappen: een DVIv -connector, die uitsluitend digitale aansluiting mogelijk maakt, en een DVIi -connector, die zowel een analoge als een digitale aansluiting toelaat. De dubbele ondersteuning - analoog en digitaal - laat de gebruiker toe eenvoudigweg het scherm via de DVI-connector aan te sluiten, onafhankelijk van de technologie.

Logische keuze

De dubbele ondersteuning is een logische keuze. Gezien het grote aantal producten op de markt dat gebruik maakt van de huidige technologie, zal de analoge interface zeker nog enkele jaren meegaan. Leveranciers zullen gebruikers zeker niet dwingen op korte termijn over te schakelen naar een uitsluitend digitale interface. Dat zou immers opnieuw de marktadaptatie kunnen belemmeren.
Daarom zullen PC's en monitoren in een overgangsperiode, die wellicht een drietal jaren zal duren, zowel de analoge als de digitale standaard ondersteunen. Wanneer het aantal producten dat de digitale interface ondersteunt, voldoende groot is, zal de analoge interface naar de achtergrond verschuiven om wellicht volledig te verdwijnen.
 
Guy Seeuws,
sales manager Benelux
Nokia Display Products

Soort schermGrafische adapterSysteem-outputMonitorinterfaceScherminterface
Analoge CRTDAAAA
Analoge 'flat panel'DAAADD
Digitale CRTDDDAA
Digitale 'flat panel'DDDD

Figuur 1: Signaaltransmissie van bron tot scherm. A = analoog, D = digitaal, AD = analoog naar digitaal, DA = digitaal naar analoog.

Dit artikel is afkomstig van Computable.nl (https://www.computable.nl/artikel/1383666). © Jaarbeurs IT Media.

?


Lees meer over


 
Vacatures

Stuur door

Stuur dit artikel door

Je naam ontbreekt
Je e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×